Tema 8. Glúcids (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Pompeu Fabra (UPF)
Grado Medicina - 1º curso
Asignatura Bioquímica I
Año del apunte 2014
Páginas 7
Fecha de subida 02/02/2015
Descargas 12
Subido por

Vista previa del texto

Tema 8. Glúcids Els glúcids són els biopolímers més senzills i alhora els més abundants.
MONOSACÀRIDS Aldehids i cetones Els glúcids són compostos que contenen un grup aldehid o cetona i grups alcohols. Poden classificar-se en funció de si presenten el grup acetil o el grup cetona.
Activitat òptica. Forma D i L.
El carboni 2 del gliceraldehid és un carboni quiral: té activitat òptica i per tant pot adoptar una forma D o L. Segons les projeccions de Fishcer podrà ser R o S.
A diferència dels aminoàcids, que generalment es trobaven en forma L, la majoria de sucres tindran una forma dextrogira. Per això normalment trobarem representades les formes D.
Glúcids derivats del D-gliceraldehid.
L’addició de carbonis generarà aldotetroses, aldopentoses i aldohexoses. Per determinar si la seva configuració és D o L es compararà el carboni més allunyat del grup carboxil amb el carboni del D-Gliceraldehid. El nombre d’estereoisòmers que s’obtindran amb l’addició de cada carboni respondrà a 2n. 3 centres quirals, per exemple, equivaldran a 8 possibles composicions. Els estereoisòmers que difereixin en la composició d’un únic centre quiral s’anomenaran epímers (manosa i glucosa).
Glúcids derivats de la dihidroxiacetona La cetotriosa dihidroxiacetona no té cap centre quiral. L’addició de carbonis generarà una cetotetrosa, que ja tindrà un centre quiral, dues cetopentoses i quatre cetohexoses. Són especialment importants d’aquesta família la ribulosa i al fructosa.
Reacció amb un grup hidroxil Els grups aldehid i cetona poden reaccionar amb un grup alcohol donant lloc a un hemiacetal i un hemicetal respectivament.
Ciclació La formació d’un hemiacetal o un hemicetal intramolecular dóna lloc a un compost cíclic que rebrà el nom de piranosa o furanosa.
El procés de ciclació d’un aldehid dóna un anell de 6 amb certa similitud amb el grup pirà, d’on deriva el nom de piranosa. El compost resultant podrà ser α o β en funció de la distribució dels dos grups hidroxils: si es troben al mateix cantó s’anomenarà α mentre que si es troben oposats s’anomenarà β.
Ciclació d’una glucosa El procés de ciclació en una cetona, en canvi, donarà lloc a un anell de 5 similar al grup furà.
Les cetones ciclades s’anomenaran furanoses i se seguirà el mateix mètode per definir α i β.
Ciclació d’una fructosa La formació d’un hemiacetal per part de la ribosa, i de la mateixa manera amb altres glúcids, pot generar tant una furanosa com una piranosa, en funció de si forma un anell de 5 o de 6.
Projeccions de Haworth La projecció de Haworth és una manera comú de representar la fórmula estructural cíclica dels monosacàrids amb una perspectiva tridimensional simple.
Quan es produeix la ciclació, el carboni amb el qual s’ha produït aquesta s’anomena carboni anomèric i és el carboni 1. Les dues formes diferents que es poden formar són esteroisòmers i s’anomenen anòmers. Diferiran en la configuració del carboni 1 o anomèric, que podrà ser α o β. Per passar d’una forma a l’altra caldrà passar sempre per la forma lineal del glúcid.
Conformacions bot i cadira Tant les furanoses com les piranoses poden adoptar una conformació bot o una conformació cadira, sent la segona la més probable de trobar donada la seva major estabilitat.
Dins la conformació cadira trobem dues conformacions diferents en funció dels grups hidroxils, que poden trobar-se en posició equatorial o axial.
Per passar d’una conformació a una altra no serà necessari el trencament d’enllaços ni el pas per la forma lineal.
Monosacàrids modificats És especialment important la reacció de fosforilació: DISACÀRIDS I POLISACÀRIDS Enllaç glucosídic Els enllaços formats a través del carboni anomèric (C1) d’un glúcid es denominen enllaços glucosídics.
Formació de disacàrids i polisacàrids La formació de disacàrids i polisacàrids es produeix per la unió de monosacàrids per mitjà de l’enllaç O-glucosídic, que pot ser α o β en funció si els grups hidroxils es troben al mateix cantó o cantons oposats.
Per anomenar-los es realitzarà una nomenclatura d’esquerra a dreta on s’especificarà el primer monosacàrid, els carbonis enllaçats i el segon monosacàrids. Així doncs, lactosa equival a α-D-galactopiranosil(1-4)β-D-glucopiranosa.
La formació d’un enllaç O-glucosídic requereix la formació d’un enllaç d’alta energia, per al qual es necessita la participació de monòmers activats, especialment l’ATP.
Els polímers més comuns són la cel·lulosa, el midó i el glicogen, formats per glucoses. En la cel·lulosa, el biopolímer més abundant de l’escorça, l’enllaç és β-1,4, mentre que en el midó i el glicogen és α-1,4. Aquesta petita diferència és la causant de la nostra incapacitat per diferir la cel·lulosa. Els monosacàrids poden formar també polímers amb enllaços glucosídics ramificats i en aquest aspecte resideix la diferència entre el midó i el glicogen: el midó presenta ramificacions cada 24-30 residus mentre que el glicogen les presenta cada 8-12 residus. Trobem també polímers de glúcids modificats com seria la quitina, formada per Nacetilglucosamina.
POLISACÀRIDS ESTRUCTURALS Celulosa Quitina Dextrà Peptidoglicà Agarosa Hyaluronan POLISACÀRIDS DE RESERVA Amilosa (en plantes) Amilopectina (en bacteris i cèl. Animals) Polisacàrids units a proteïnes La matriu extracel·lular (ECM) és un complex d’heteropolisacàrids i proteïnes fibroses, especialment col·lagen i fibronectina. Un exemple d’heteropolisacàrids de la ECM són els glicosaminoglicans, que contenen repeticions d’un disacàrid amb càrrega negativa.
- Àcid hialurònic Molt abundant al líquid sinovial de les articulacions i a l’humor vitri de l’ull - Sulfat de condroïtina Present en cartílags, tendons, lligaments, l’artèria aorta...
- Queratan sulfat Present a la còrnia, els ossos, el cabell, les ungles...
- Heparina Anticoagulant Els polisacàrids poden formar glicoconjugats per la seva unió amb altres molècules. Poden formar proteoglicans, glicoproteïnes o glicoesfingolípids.
Les glicoproteïnes més simples són les proteïnes glicosilades, que presenten modificacions específiques en aminoàcids específics.
Les glicosidases són enzims específics capaços de tallar enllaços glucosídics permetent la seqüenciació dels diferents sucres que es troben glicosilant una proteïna.
CONCEPTES IMPORTANTS Identificar un glúcid a partir de la seva representació de Haworth i determinar si es tracta de: a) Aldosa o cetosa b) Piranosa o furanosa c) Glúcid de reserva o component de membrana Indicar els carbonis quirals del glúcid Assenyalar el carboni anomèric i indicar si el glúcid correspon a l’anòmer β o l’anòmer α Indicar qui és l’enllaç glucosídic i entre quins carbonis s’estableix Recordar la existència de exo i endoglucosidades específiques.
...